步进式冷却机智能润滑系统的应用实践

作者：李程伟

（合肥水泥研究设计院有限公司）

步进式冷却机是水泥厂烧成系统的核心关键设备，也是目前篦冷机技术的发展方向，而润滑效果的好坏直接关系到冷却机的运转率和使用寿命。步进式冷却机的润滑点具有阵列排列、转速低、用脂量比较少等特点。从便于操作，提高智能化管理水平的角度出发，我公司开发设计了步进式冷却机专用配套的智能润滑系统。

1　三种篦冷机自动润滑技术的特点及弊端

1.1 多点直供润滑系统

多点直供润滑系统润滑泵有3~100个出油口，通过铜管接不同的润滑点。多点直供润滑系统结构简单，从润滑泵直接供油到润滑点，维护成本最低。

该系统有以下几点不足：

(1)一旦多点泵发生故障时，所有润滑点都不能供油；

(2)单个润滑点如果严重堵塞时，压力升高，可能会憋坏多点泵；

(3)润滑点有不同润滑量需求时，多点直供润滑系统无法满足多种工况需求。

1.2 双线终端式润滑系统

双线式终端式润滑系统主要由两条供油管道、加脂泵、润滑泵、压差开关、双线分配器和电控箱组成。润滑泵输出的润滑脂，由两条供油管输送到双线分配器，双线分配器设定油脂量，再输送到各润滑点。依据管路末端的压差开关，实现两条润滑管道交替供油。

双线式终端式润滑系统系统有以下不足：

(1)未端润滑点供油量不足。润滑脂作为流体在润滑管道中有压力损失，分配器近端的润滑点得到的润滑量多，未端压降太大，分配器远端的润滑点得到的润滑脂就少，容易造成近端远端的出油不均。

(2)故障点不容易发现。润滑点是否出油都靠油针指示每个点工作一次就要逐个到现场检查，并且油针换向时间长，油针指示变化时间就长，检修人员不容易发现。

(3)供油量只有通过调节分配器上的调节螺钉进行调节，对同分配器下的多个润滑点很难实现同一供油量。

1.3 双线环式润滑系统

双线式环式润滑系统与双线终端式润滑系统基本相同，主要区别是取消了管路末端的压差开关，管路布置形式改为环式，靠压力操纵阀换向来对两条主管路切换供油，也是通过分配器对各润滑点进行供油，其系统缺陷同双线终端式润滑系统，主要应用于第三代控制流篦冷机。

2　智能润滑系统

2.1 原理与组成

智能润滑系统在结合了以上三种润滑系统的优点，应用先进智能控制技术结合先进的润滑技术对润滑部位进行适量润滑、精益润滑，使润滑部位达到最佳润滑状态，并能根据传感数据对润滑状态进行监控管理。该系统分为几个部分（系统原理见图1)：控制系统、电动加油泵（以下简称加油泵）、电动润滑泵（以下简称润滑泵）、电磁给油器、给油管、控制柜及信号线路。

2.1 控制系统

控制系统作为智能润滑系统的神经中枢，控制模块采用西门子S7-200。其主要功能：

（1）控制加脂泵，润滑泵启停、电磁给油器的运行；

（2）精准控制每个润滑点的加油量；

（3）监视每一个润滑点的润滑状态；

（4）调节和显示循环次数与循环时间；

（5）与冷却机主机联锁、故障报警。

2.2 加脂泵

加脂泵是润滑泵的供油设备，将润滑脂输送到润滑泵，通过润滑泵的液位控制装置，根据液位信号及时向润滑泵补充润滑油脂。

2.3 润滑泵

润滑泵作为润滑系统的动力源，将润滑脂输送到管路，通过管路、电磁给油器，最终输送到每个润滑点。

2.4 电磁给油器

电磁给油器作为润滑系统的执行机构，其主要功能：执行控制系统送来的命令，控制电磁给油器的开启、关闭，实现控制润滑点的供脂量。电磁给油器上安装接近开关（接近开关发出信号说明电磁给油器出油，反之则不出油，接近开关发出一次信号说明给油一次），监测润滑点的运行状态和循环次数，将数据反馈给控制系统。通过循环次数来精准控制给油量的大小。

2.5 智能润滑系统的控制方式

(1)单机模式。单机是指该干油润滑系统中的加油泵、润滑泵和电磁给油器可以在触摸屏上单独任意启动，之间没有任何的联锁关系。该控制方式主要用干系统的调试和检修。

(2)自动模式。自动是指在触摸屏上实现该系统的自动启动、自动停止。加油泵、润滑泵和电磁给油器按照连锁关系运行：

①加油泵：当系统自动运行以后，若油箱液位低于下限，则加油泵自动启动，液位高于上限，加油泵自动停止；

②润滑泵和电磁给油器：润滑泵的运行状态主要由电磁给油器决定，只要有一个电磁给油器得电向润滑点供油，则润滑泵就要处于运行状态，只有当所有电磁给油器均失电，润滑泵在运行20s才停止。每个电磁给油器由循环次数和循环时间决定其工作与否，在电磁给油器工作以后，系统开?计数，当电磁给油器的循环次数（电磁阀的得失电次数）达到设定值以后，电磁阀立刻自动失电，停止向润滑点供油，进入循环间歇时间；间歇时间结束后，对应电磁给油器进入工作状态。

(3)远程模式。远程是指设备由来自中控室的驱动信号控制其启动、停止，系统接收远程连锁信号、反馈故障信号。处于远程控制方式时，设备的运行过程和自动控制方式时相同。

3　智能润滑的工程应用实践

2018年开始，我公司开发设计了智能润滑系统，并在第四代步进式冷却机上采用了智能润滑系统，并在NYTT、AJNF,WHNF等公司的步进式冷却机上进行实践应用，取得了明显的效果。

实践证明，系统运行稳定，润滑效果良好，而且系统采用智能控制，降低了工人的劳动强度；润滑油脂量得到精准控制，比常用的用油量减少了2/3，节约设备维护成本；减少了加油过多造成的浪费，也保障了设备干净整洁；所需润滑油脂量可精确计量，达到了精益生产精益管理的目标。其特点如下：

(1)单点供油逐点检测，能够做到每一个点故障清晰可见，可直接排查；

(2)延长增加润滑部件和设备的使用寿命；

(3)节约维修时间；

(4)减少磨损阻力，降低能耗，节约生产成本；

(5)减少因润滑点磨损而停产换件的次数；

(6)每个润滑点都可设定循环周期及供油量，每个润滑点根据工况都可以编制不同的润滑制度；

(7)可准确统计每年、每月、每日用油脂，便于报表管理；

(8)在中控室可直接诊断故障点，通知工人检修，简单高效；

(9)电磁分配器实现模块化、标准化，维护检修简单；

(10)可直接导出数据表格，有助于数字化精益管理。

4　展望

随着新技术的广泛应用，新一代智能干油集中润滑技术有以下新的发展方向：

(1)通过物联网技术，润滑厂家或者设备供货单位可远程查看润滑状态，以专家身份，协同管理。

(2)根据轴承温度、轴承转速、直径等因素，编辑每种不同工况下的控制程序，确定何时供油，供多少油。

(3)根据数据可导出的特性，制定统一的表格，便于大型集团的各个成员企业对标管理，精益生产。

本文摘自《水泥工程》杂志

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